目录

• Java8 ArrayList之forEach使用
• 一、用法
• 二、效率
• ArrayList在foreach中remove的问题分析
• iterator
• itr.hasNext 和 itr.next 实现
• 倒数第二个元素的特殊
• 如何避坑
• 方法一，还是fori，位置前挪了减回去就行了, remove后i--：
• 方法二，不用ArrayList的remove方法，用Itr自己定义的remove方法，代码如下：

Java8 ArrayList之forEach使用 之前使用Java8、顺便整理自己学到的一些

一、用法
常用写法

for (String str : list){ System.out.println(str); }

Java8中

list.forEach(str-> System.out.println(str)); list.forEach(str-> {}); //{}中可以写逻辑

代码看上去更简洁

二、效率

public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList<>(); for (int i=0; i<1000000; i++){list.add("str"+i); }for1(list); for2(list); for3(list); for4(list); }public static void for1(List list){long startTime = System.currentTimeMillis(); StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) {stringBuilder.append(list.get(i)); }long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("for1 execute time : "+(endTime-startTime) +" ms"); }public static void for2(List list){long startTime = System.currentTimeMillis(); StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for (String str : list){stringBuilder.append(str); }long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("for2 execute time : "+(endTime-startTime) +" ms"); }public static void for3(List list){long startTime = System.currentTimeMillis(); StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); list.forEach(c -> {stringBuilder.append(c); }); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("for3 execute time : "+(endTime-startTime) +" ms"); }public static void for4(List list){long startTime = System.currentTimeMillis(); StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); list.stream().forEach(c -> {stringBuilder.append(c); }); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("for4 execute time : "+(endTime-startTime) +" ms"); }

执行结果：

for1 execute time : 33 ms
for2 execute time : 52 ms
for3 execute time : 78 ms
for4 execute time : 37 ms

结果分析：
虽然forEach使代码看上去更简洁，但是从效率上看却是相反的，最原始的循环效率最高，操作越方便的反而性能会下降，操作越方便的方法其内部都是层层调用

default void forEach(Consumer action) {Objects.requireNonNull(action); for (T t : this) {action.accept(t); }}

至于list.stream().forEach听说它可以支持多线程并行操作。

ArrayList在foreach中remove的问题分析 都说ArrayList在用foreach循环的时候，不能add元素，也不能remove元素，可能会抛异常，那我们就来分析一下它具体的实现。我目前的环境是Java8。
有下面一段代码：

public class TestForEachList extends BaseTests {@Testpublic void testForeach() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) {}}}

代码很简单，一个ArrayList添加3个元素，foreach循环一下，啥都不干。那么foreach到底是怎么实现的呢，暴力的方法看一下，编译改类，用 javap -c TestForEachList查看class文件的字节码，如下：

javap -c TestForEachList Warning: Binary file TestForEachList contains collection.list.TestForEachListCompiled from "TestForEachList.java"public class collection.list.TestForEachList extends com.ferret.BaseTests {public collection.list.TestForEachList(); Code:0: aload_01: invokespecial #1// Method com/ferret/BaseTests."":()V4: returnpublic void testForeach(); Code:0: new#2// class java/util/ArrayList3: dup4: invokespecial #3// Method java/util/ArrayList."":()V7: astore_18: aload_19: ldc#4// String 111: invokeinterface #5,2// InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object; )Z16: pop17: aload_118: ldc#6// String 220: invokeinterface #5,2// InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object; )Z25: pop26: aload_127: ldc#7// String 329: invokeinterface #5,2// InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object; )Z34: pop35: aload_136: invokeinterface #8,1// InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator; 41: astore_242: aload_243: invokeinterface #9,1// InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z48: ifeq6451: aload_252: invokeinterface #10,1// InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object; 57: checkcast#11// class java/lang/String60: astore_361: goto4264: return}

可以勉强读，大约是调用了List.iterator，然后根据iterator的hasNext方法返回结果判断是否有下一个，根据next方法取到下一个元素。
但是是总归是体验不好，我们是现代人，所以用一些现代化的手段，直接用idea打开该class文件自动反编译，得到如下内容：

public class TestForEachList extends BaseTests {public TestForEachList() {}@Testpublic void testForeach() {List list = new ArrayList(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); String var3; for(Iterator var2 = list.iterator(); var2.hasNext(); var3 = (String)var2.next()) {; }}}

体验好多了，再对比上面的字节码文件，没错

for(Iterator var2 = list.iterator(); var2.hasNext(); var3 = (String)var2.next()) {; }

这就是脱掉语法糖外壳的foreach的真正实现。
接下来我们看看这三个方法具体都是怎么实现的：

iterator
ArrayList的iterator实现如下：

public Iterator iterator() {return new Itr(); }private class Itr implements Iterator {int cursor; // index of next element to returnint lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no suchint expectedModCount = modCount; //省略部分实现}

Itr是ArrayList中的内部类，所以list.iterator()的作用是返回了一个Itr对象赋值到var2，后面调用var2.hasNext()，var2.next()就是Itr的具体实现了。
这里还值的一提的是expectedModCount， 这个变量记录被赋值为modCount， modCount是ArrayList的父类AbstractList的一个字段，这个字段的含义是list结构发生变更的次数，通常是add或remove等导致元素数量变更的会触发modCount++。
下面接着看itr.hasNext()``var2.next()的实现。

itr.hasNext 和 itr.next 实现
hasNext很简单

public boolean hasNext() {return cursor != size; }

【Java8|Java8 ArrayList之forEach的使用】当前index不等于size则说明还没迭代完，这里的size是外部类ArrayList的字段，表示元素个数。
在看next实现：

public E next() {checkForComodification(); int i = cursor; if (i >= size)throw new NoSuchElementException(); Object[] elementData = https://www.it610.com/article/ArrayList.this.elementData; if (i>= elementData.length)throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i + 1; return (E) elementData[lastRet = i]; }final void checkForComodification() {if (modCount != expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException(); }

next方法第一步 checkForComodification()，它做了什么？ 如果modCount != expectedModCount就抛出异常ConcurrentModificationException。modCount是什么？外部类ArrayList的元素数量变更次数；expectedModCount是什么？初始化内部类Itr的时候外部类的元素数量变更次数。
所以，如果在foreach中做了add或者remove操作会导致程序异常ConcurrentModificationException。这里可以走两个例子：

@Test(expected = ConcurrentModificationException.class)public void testListForeachRemoveThrow() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) {list.remove(s); }}@Test(expected = ConcurrentModificationException.class)public void testListForeachAddThrow() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) {list.add(s); }}

单元测试跑过，都抛了ConcurrentModificationException。
checkForComodification()之后的代码比较简单这里就不分析了。

倒数第二个元素的特殊
到这里我们来捋一捋大致的流程：
1.获取到Itr对象赋值给var2
2.判断hasNext，也就是判断cursor != size，当前迭代元素下标不等于list的个数，则返回true继续迭代；反之退出循环
3.next取出迭代元素

• checkForComodification()，判断modCount != expectedModCount，元素数量变更次数不等于初始化内部类Itr的时元素变更次数，也就是在迭代期间做过修改就抛ConcurrentModificationException。
• 如果检查通过cursor++

下面考虑一种情况：remove了倒数第二个元素会发生什么？代码如下：

@Testpublic void testListForeachRemoveBack2NotThrow() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) {System.out.println(s); if ("2".equals(s)) {list.remove(s); }}}

猜一下会抛出异常吗？答案是否定的。输出为：

1
2

发现少了3没有输出。 分析一下
在倒数第二个元素"2"remove后，list的size-1变为了2，而此时itr中的cur在next方法中取出元素"2"后，做了加1，值变为2了，导致下次判断hasNext时，cursor==size，hasNext返回false，最终最后一个元素没有被输出。

如何避坑
foreach中remove 或 add 有坑，

• 在foreach中做导致元素个数发生变化的操作(remove, add等)时，会抛出ConcurrentModificationException异常
• 在foreach中remove倒数第二个元素时，会导致最后一个元素不被遍历

那么我们如何避免呢？不能用foreach我们就用fori嘛，如下代码：

@Testpublic void testListForiMiss() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.println(list.get(i)); list.remove(i); }}

很明显上面是一个错误的示范，输出如下：

1
3

原因很简单，原来的元素1被remove后，后面的向前拷贝，2到了原来1的位置（下标0），3到了原来2的位置（下标1），size由3变2，i+1=1，输出list.get(1)就成了3，2被漏掉了。
下面说下正确的示范：

方法一，还是fori，位置前挪了减回去就行了, remove后i--：

@Testpublic void testListForiRight() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.println(list.get(i)); list.remove(i); i--; //位置前挪了减回去就行了}}

方法二，不用ArrayList的remove方法，用Itr自己定义的remove方法，代码如下：

@Testpublic void testIteratorRemove() {List list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); Iterator itr = list.iterator(); while (itr.hasNext()) {String s = itr.next(); System.out.println(s); itr.remove(); }}

为什么itr自己定义的remove就不报错了呢？看下源码：

public void remove() {if (lastRet < 0)throw new IllegalStateException(); //依然有校验数量是否变更checkForComodification(); try {ArrayList.this.remove(lastRet); cursor = lastRet; lastRet = -1; //但是变更之后重新赋值了，又相等了expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {throw new ConcurrentModificationException(); }}

依然有 checkForComodification()校验，但是看到后面又重新赋值了，所以又相等了。
ok，以上就是全部内容。介绍了foreach中list remove的坑，以及如何避免。希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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